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(多图) ML7204和PicoBlaze软核处理器实现低速话音编解码系统

电子设计工程 徐晓明 赵清潇?? 2010年07月14日 ?? 收藏0

  ML7204的数据传输采用总线方式,即A[7:0]、D[7:0]分别是8位数据、地址总线;FROB、FRlB、INTB、CSB、RDB、WRB分别为读使能、写使能、中断、片选、读信号、写信号。ML7204有10 ms帧和20 ms帧两种数据帧格式,这里采用10 ms帧格式。ML7204以10 ms为周期全双工并行工作。每隔10 ms,ML7204拉低读使能信号FROB,表示已经准备好完整的一帧数据,外部PicoBlaze微处理器通过连续10次拉低片选信号CSB、读信号RDB读出一帧数据。相应,每隔10 ms,ML7204拉低写使能信号FRlB,表示解码处理新的一帧数据,外部PicoBlaze微处理器可以通过连续10次拉低片选信号CSB、写信号WRB写入一帧数据。图4是ML7204电路原理图。

ML7204电路原理图

  4 系统软件设计

  该系统软件主要是对ML7204初始化配置、工作状态控制.ML7204的配置方式是修改控制寄存器。工作时,FPGA内嵌PicoBlaze内核首先对ML7204复位,复位成功后,PicoBlaze内核通过MCU I/F接口修改控制寄存器,设置其工作方式,包括语音编码方式、语音信号幅度、数据帧长度等,最后FPGA内部逻辑处理单元配合PicoBlaze内核完成分组语音数据的读写及传输。ML7204共有48个控制寄存器CR0~CR47,分别对应于地址00H~2FH,每个控制寄存器有8 bit数据,分别标识不同的配置选项。保留地址80H、81H分别对应分组话音编解码数据的读、写地址。图5为软件工作流程。

软件工作流程

  以下给出软件程序的核心代码:

程序

  5 结束语

  ML7204是一个功能强大的语音信号处理器,可提供多种速率语音编解码功能,操作方便。PicoBlaze是一个典型的8位软核处理器,便于在各种FPGA上实现,设计灵活。本文采用PicoBlaze与ML7204协同工作。构建低速率语音通信的编解码系统。相比传统的语音编解码系统设计方案,此方案无需单独微处理器、Flash、SDRAM、PCM编解码等器件,只需单片ML7204和单片小容量FPGA即可完成全部功能,设计简单、成本低廉、合成语音质量高,能有效提高带宽利用率,在频带有限的无线通信系统中具有较大优势。

  电路设计时需特别注意:考虑模拟信号与数字信号的隔离,应减少数字噪声对模拟话音的干扰,减少背景噪声。PicoBlaze微处理器初始化配置ML7204的控制寄存器时会出现错误。为避免错误配置,应在每次修改控制寄存器后读回此控制寄存器的值,并判别是否与预期一致。若一致则配置下一个控制寄存器,否则继续配置,直到一致为止。


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